针对深部金属矿隧道掘进机(tunnelling boring machine,TBM)开拓岩爆微震监测与预警自动化、智能化不足的问题,开展了基于深度机器视觉DPED(drilling profile ellipse detection)-AT(accurate location of drilling multidimensional fe...针对深部金属矿隧道掘进机(tunnelling boring machine,TBM)开拓岩爆微震监测与预警自动化、智能化不足的问题,开展了基于深度机器视觉DPED(drilling profile ellipse detection)-AT(accurate location of drilling multidimensional features based on anchor tracking)方法的钻孔多维参数识别研究、微震传感器自动拆装装置研发与决策系统设计,实现了TBM开拓微震传感器自动拆装;研发了微震智能变频采集技术,实现了岩爆孕育过程岩石破裂信息连续、保真采集;研发了改进神经网络破裂信号识别与到时实时拾取算法,及岩爆孕育微震源概率场三维表征算法,初步实现TBM开拓岩爆孕育信息智能解译与精细化预警,最终建立了融合钻孔智能识别、传感器自动拆装、信号智能采集-解译的岩爆智能监测预警技术体系.招金矿业瑞海金矿应用表明,该技术初步实现了岩爆微震自动监测、解译与预警,为深部金属矿TBM开拓的少人化、无人化提供有力支撑.展开更多
深部岩石裂隙在剪切过程中形貌不断发生改变,导致裂隙渗流特性极其复杂,进而影响深部岩体工程的稳定性。为探明恒定法向刚度(constant normal stiffness,简称CNS)边界条件下岩石裂隙的剪切渗流特性,基于分形理论构建了不同粗糙度三维自...深部岩石裂隙在剪切过程中形貌不断发生改变,导致裂隙渗流特性极其复杂,进而影响深部岩体工程的稳定性。为探明恒定法向刚度(constant normal stiffness,简称CNS)边界条件下岩石裂隙的剪切渗流特性,基于分形理论构建了不同粗糙度三维自仿射裂隙面,采用考虑裂隙粗糙度退化的剪切数值方法分析了不同CNS边界条件下裂隙岩石剪切过程中几何形貌参数的演变规律。随后利用COMSOL软件对受剪后的裂隙进行渗流计算,研究了法向刚度、剪切位移和分形维数对裂隙非线性渗流特性的影响。结果表明:(1)裂隙的力学开度随着分形维数的增大而增大,但法向刚度的增加会减缓其增长速度;接触率主要受法向刚度控制,并随其增大而增大。(2)裂隙渗流的压力梯度与流量关系能够用Forchheimer定律准确描述,拟合系数A和B随剪切位移的增大呈幂函数减小趋势,随法向刚度的增加而增加,随裂隙分形维数的增加而减小。(3)裂隙的水力开度随分形维数的增加而增加,随法向刚度的增加而减小,并建立了以力学开度和开度标准差为自变量的水力开度模型。(4)裂隙渗流的临界雷诺数随剪切位移的增加先减小后增大,并随分形维数和法向刚度的增加而减小,以裂隙的分形维数、接触率和水力开度模型为基础,建立了CNS条件下剪切裂隙的临界雷诺数计算拟合公式。展开更多
文摘针对深部金属矿隧道掘进机(tunnelling boring machine,TBM)开拓岩爆微震监测与预警自动化、智能化不足的问题,开展了基于深度机器视觉DPED(drilling profile ellipse detection)-AT(accurate location of drilling multidimensional features based on anchor tracking)方法的钻孔多维参数识别研究、微震传感器自动拆装装置研发与决策系统设计,实现了TBM开拓微震传感器自动拆装;研发了微震智能变频采集技术,实现了岩爆孕育过程岩石破裂信息连续、保真采集;研发了改进神经网络破裂信号识别与到时实时拾取算法,及岩爆孕育微震源概率场三维表征算法,初步实现TBM开拓岩爆孕育信息智能解译与精细化预警,最终建立了融合钻孔智能识别、传感器自动拆装、信号智能采集-解译的岩爆智能监测预警技术体系.招金矿业瑞海金矿应用表明,该技术初步实现了岩爆微震自动监测、解译与预警,为深部金属矿TBM开拓的少人化、无人化提供有力支撑.
文摘深部岩石裂隙在剪切过程中形貌不断发生改变,导致裂隙渗流特性极其复杂,进而影响深部岩体工程的稳定性。为探明恒定法向刚度(constant normal stiffness,简称CNS)边界条件下岩石裂隙的剪切渗流特性,基于分形理论构建了不同粗糙度三维自仿射裂隙面,采用考虑裂隙粗糙度退化的剪切数值方法分析了不同CNS边界条件下裂隙岩石剪切过程中几何形貌参数的演变规律。随后利用COMSOL软件对受剪后的裂隙进行渗流计算,研究了法向刚度、剪切位移和分形维数对裂隙非线性渗流特性的影响。结果表明:(1)裂隙的力学开度随着分形维数的增大而增大,但法向刚度的增加会减缓其增长速度;接触率主要受法向刚度控制,并随其增大而增大。(2)裂隙渗流的压力梯度与流量关系能够用Forchheimer定律准确描述,拟合系数A和B随剪切位移的增大呈幂函数减小趋势,随法向刚度的增加而增加,随裂隙分形维数的增加而减小。(3)裂隙的水力开度随分形维数的增加而增加,随法向刚度的增加而减小,并建立了以力学开度和开度标准差为自变量的水力开度模型。(4)裂隙渗流的临界雷诺数随剪切位移的增加先减小后增大,并随分形维数和法向刚度的增加而减小,以裂隙的分形维数、接触率和水力开度模型为基础,建立了CNS条件下剪切裂隙的临界雷诺数计算拟合公式。
